如何使用AXI VIP在AXI4(Full)主接口中执行验证和查找错误
在 axi 基础第 2 讲 一文中，曾提到赛灵思 verification ip (axi vip) 可用作为 axi 协议检查工具。在本次第4讲中，我们将来了解下如何使用它在 axi4 (full) 主接口中执行验证（和查找错误）。
1. 下载设计文件（请输入以下网址进行下载
https://forums.xilinx.com/xlnx/attachments/xlnx/support_blog/130/1/axi_basics_4.zip
2. 打开 vivado 2019.2。
3. 在 tcl 控制台中，使用 cd 命令导航到解压缩的目录 (cd axi_basics_4)
4. 在 tcl 控制台中，用 source 命令来创建一个 vivado 工程，其中附带包含自定义 ip 的块设计 (bd)，此自定义 ip 具有我们要验证的 axi4 主接口。
(source./create_proj.tcl)
现在，我们可将 axi vip 连接到自定义 ip 的主接口并对其进行验证。
5. 右键单击 bd、单击“添加 ip (add ip)”，并将 axi verification ip (axi vip) 添加到 bd 中
6. 双击 axi vip 以打开其配置界面
7. 将接口模式更改为“ (slave)”，然后单击“确定 (ok)”
8. 将 axi vip 的 s_axi 输入接口连接到自定义 ip 的 m00_axi 输出接口，并将 axi vip 的 aclk 和 aresetn 输入端口连接到 bd 的对应输入端口
9.打开“地址编辑器 (address editor)”选项卡，单击“自动分配地址 (auto assign address)”按钮。确保为 axi vip 自动分配的地址为 0x44a0_0000，如果显示其它地址，请手动分配该地址。
10. 验证 bd。确保其中不存在任何严重警告或问题。
11. 保存 bd。
12. 在 tcl 控制台中输入以下命令，以查找 axi vip 实例的全名：
get_ips *vip*
默认情况下，返回的组件名称应为 design_1_axi_vip_0_0
13. 双击“ (sources)”窗口中的测试平台文件 axi_tb 以在文本编辑器中将其打开
axi_tb 测试平台文件已包含运行自定义 ip 所需的代码。我们只需添加 axi vip 所需的代码即可。根据 axi 基础第 3 讲，我们只需遵循来自pg267（v1.1，2019年 10 月 30 日）第 46 页的“实用编码指南与示例”进行操作即可。
首先，导入 2 个必需的包：axi_vip_pkg 和 _pkg。组件名称即步骤 12 中 get_ips 所返回的名称
14. 在第 58 行附近添加以下行
//import two required packages: axi_vip_pkg and _pkg.
import axi_vip_pkg::*;
import design_1_axi_vip_0_0_pkg::*;
下一步是声明类型为从 vip 的代理。
15. 在第 91 行附近添加以下行
// declare the agent
design_1_axi_vip_0_0_slv_mem_t slv_agent;
下一步，我们需要创建从代理。
16. 在第 96 行附近添加以下行
//create an agent
slv_agent = new(master vip agent,uut.design_1_i.axi_vip_0.inst.if);
17. 在本教程中，我们需要使 axi vip 在控制台中输出错误，因此我们需要使用以下行（99行附近）启用详细模式
// set print out verbosity level
slv_agent.set_verbosity(400);
18. 最后，使用以下代码行启动从代理：
//start the agent
slv_agent.start_slave();
19. 保存测试平台文件，启动仿真，运行 200 us
20. 查看 tcl 控制台，搜索关键字“fatal”。您应看到以下行：
fatal: axi4_errm_awaddr_boundary: a burst must not cross a 4kbyte boundary. spec: section a3.4.1.
为理解此错误，我们可以按错误消息中所述查看arm 网站上提供的 amba axi 和 ace 协议规范中的第 a3.4.1 小节
在此规范中可以看到如下语句：
“a burst must not cross a 4kb address boundary.”
21. 关闭仿真，双击定制 ip axi_master_0 以打开其配置界面。
可以看到，自定义 ip 配置为发送突发 (burst)，其中含 16 个 32 位的数据，从地址 0x44a00fc8 开始。这意味着写突发将从地址 0x44a00fc8 开始并于地址 0x44a01004 结束。这是一个错误，因为这些突发会跨越 4k 边界，其地址为 0x44a01000 (4k = 4*1024 = 4096 = 0x1000)。
22. 将 m00 axi target slave base address 更改为 0x44a00000，单击“ok”关闭 ip 配置界面，然后保存块设计。
23. 重新运行仿真并持续 200 us。
24. 重新搜索关键字“fatal”。可以看到，错误消息已改变（这表明第一个问题已解决）。您应看到如下错误：
fatal: axi4_errm_wdata_stable: wdata must remain stable when wvalid is asserted and wready low. spec: section a3.2.1.
25. 在波形窗口中，展开 m00_axi 接口的写数据通道。您将看到 wvalid 确实正在发生改变，而 tready 为低，这有违 axi 规范。
26. 关闭仿真，在“sources”窗口中打开位于bd下的 axi_master_v1_0_m00_axi.v 文件
27. 修改 506/518行附近的如下段落。这样当 tready 为低时就会阻止 wdata 发生更改。
/* write data generator
data pattern is only a simple incrementing count from 0 for each burst */
always @(posedge m_axi_aclk)
begin
if (m_axi_aresetn == 0 || init_txn_pulse == 1'b1)
axi_wdata <= 'b1;
//else if (wnext && axi_wlast)
// axi_wdata <= 'b0;
else if (wnext)
axi_wdata <= axi_wdata + 1;
else
axi_wdata <= axi_wdata;
end
28. 保存此文件。这样应可显示“刷新已更改的模块 (refresh changed modules)”选项。单击该选项。
29. 重新运行仿真并持续 200 us。
在新仿真运行中应该不会再出现任何新错误，如果您查看波形窗口，应看到正常发生的 16 次写入和 16 次读取的突发传输事务。也就是说第二个问题已经得到修复。
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第二讲 使用 axi verification ip (axi vip) 对 axi 接口进行仿真
第三讲 使用axi vip 对 axi4-lite 主 (master) 接口进行仿真
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2. 打开 vivado 2019.2。
3. 在 tcl 控制台中，使用 cd 命令导航到解压缩的目录 (cd axi_basics_4)
4. 在 tcl 控制台中，用 source 命令来创建一个 vivado 工程，其中附带包含自定义 ip 的块设计 (bd)，此自定义 ip 具有我们要验证的 axi4 主接口。
(source./create_proj.tcl)
现在，我们可将 axi vip 连接到自定义 ip 的主接口并对其进行验证。
5. 右键单击 bd、单击“添加 ip (add ip)”，并将 axi verification ip (axi vip) 添加到 bd 中
6. 双击 axi vip 以打开其配置界面
7. 将接口模式更改为“ (slave)”，然后单击“确定 (ok)”
8. 将 axi vip 的 s_axi 输入接口连接到自定义 ip 的 m00_axi 输出接口，并将 axi vip 的 aclk 和 aresetn 输入端口连接到 bd 的对应输入端口
9.打开“地址编辑器 (address editor)”选项卡，单击“自动分配地址 (auto assign address)”按钮。确保为 axi vip 自动分配的地址为 0x44a0_0000，如果显示其它地址，请手动分配该地址。
10. 验证 bd。确保其中不存在任何严重警告或问题。
11. 保存 bd。
12. 在 tcl 控制台中输入以下命令，以查找 axi vip 实例的全名：
get_ips *vip*
默认情况下，返回的组件名称应为 design_1_axi_vip_0_0
13. 双击“ (sources)”窗口中的测试平台文件 axi_tb 以在文本编辑器中将其打开
axi_tb 测试平台文件已包含运行自定义 ip 所需的代码。我们只需添加 axi vip 所需的代码即可。根据 axi 基础第 3 讲，我们只需遵循来自pg267（v1.1，2019年 10 月 30 日）第 46 页的“实用编码指南与示例”进行操作即可。
首先，导入 2 个必需的包：axi_vip_pkg 和 _pkg。组件名称即步骤 12 中 get_ips 所返回的名称
14. 在第 58 行附近添加以下行
//import two required packages: axi_vip_pkg and _pkg.
import axi_vip_pkg::*;
import design_1_axi_vip_0_0_pkg::*;
下一步是声明类型为从 vip 的代理。
15. 在第 91 行附近添加以下行
// declare the agent
design_1_axi_vip_0_0_slv_mem_t slv_agent;
下一步，我们需要创建从代理。
16. 在第 96 行附近添加以下行
//create an agent
slv_agent = new(master vip agent,uut.design_1_i.axi_vip_0.inst.if);
17. 在本教程中，我们需要使 axi vip 在控制台中输出错误，因此我们需要使用以下行（99行附近）启用详细模式
// set print out verbosity level
slv_agent.set_verbosity(400);
18. 最后，使用以下代码行启动从代理：
//start the agent
slv_agent.start_slave();
19. 保存测试平台文件，启动仿真，运行 200 us
20. 查看 tcl 控制台，搜索关键字“fatal”。您应看到以下行：
fatal: axi4_errm_awaddr_boundary: a burst must not cross a 4kbyte boundary. spec: section a3.4.1.
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在此规范中可以看到如下语句：
“a burst must not cross a 4kb address boundary.”
21. 关闭仿真，双击定制 ip axi_master_0 以打开其配置界面。
可以看到，自定义 ip 配置为发送突发 (burst)，其中含 16 个 32 位的数据，从地址 0x44a00fc8 开始。这意味着写突发将从地址 0x44a00fc8 开始并于地址 0x44a01004 结束。这是一个错误，因为这些突发会跨越 4k 边界，其地址为 0x44a01000 (4k = 4*1024 = 4096 = 0x1000)。
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26. 关闭仿真，在“sources”窗口中打开位于bd下的 axi_master_v1_0_m00_axi.v 文件
27. 修改 506/518行附近的如下段落。这样当 tready 为低时就会阻止 wdata 发生更改。
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always @(posedge m_axi_aclk)
begin
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//else if (wnext && axi_wlast)
// axi_wdata <= 'b0;
else if (wnext)
axi_wdata <= axi_wdata + 1;
else
axi_wdata <= axi_wdata;
end
28. 保存此文件。这样应可显示“刷新已更改的模块 (refresh changed modules)”选项。单击该选项。
29. 重新运行仿真并持续 200 us。
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